德?tīng)柛馝vita系列呼吸機(jī)氧濃度故障探討

廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院 （廣東 廣州 510260）

內(nèi)容提要：Evita系列呼吸機(jī)氧濃度故障一般都是由于氧電池失效引起，屬于典型故障。文章以Evita XL呼吸機(jī)為實(shí)例，就其日常使用中遇到的“非典型”氧濃度故障進(jìn)行分析、探討。

呼吸機(jī)能夠起到預(yù)防和治療呼吸衰竭，減少并發(fā)癥，挽救及延長(zhǎng)患者生命的作用，是臨床急救必備的醫(yī)療設(shè)備，從最初的氣動(dòng)限壓呼吸機(jī)，到現(xiàn)在的不斷向智能化發(fā)展，呼吸治療模式和性能也日臻完善。無(wú)論采用CMV（IPPV）、SIMV、BIPAP、CPAP、PRVC等哪種呼吸治療模式，氧氣濃度值的設(shè)置和監(jiān)測(cè)都是臨床關(guān)注的重點(diǎn)，而如何提高呼吸機(jī)氧氣濃度參數(shù)的完好率也是醫(yī)工人員努力工作的目標(biāo)之一。

德?tīng)柛馝vita系列呼吸機(jī)除了較新的Evita V300型號(hào)采用超聲氧濃度監(jiān)測(cè)外，其余均使用電化學(xué)氧濃度傳感器，因氧電池失效而導(dǎo)致氧濃度偏差報(bào)警是其最常見(jiàn)的故障之一，但引起氧濃度故障的原因不止于此，按其成因可簡(jiǎn)單歸納為“氧氣濃度配比”故障和“氧氣濃度監(jiān)測(cè)”故障兩大類(lèi)[1]。本院ICU先后購(gòu)置了多臺(tái)德?tīng)柛馝vita XL型號(hào)呼吸機(jī)，下面以其為實(shí)例，就臨床使用中遇到的“氧氣濃度偏差”報(bào)警這一故障現(xiàn)象進(jìn)行分析、探討。

1.故障一

故障現(xiàn)象：呼吸機(jī)出現(xiàn)“氧濃度低”報(bào)警。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，先排除是否由于氧電池失效引起，嘗試對(duì)氧電池進(jìn)行校準(zhǔn)，提示標(biāo)定通過(guò)，但報(bào)警如前，更換一塊完好的氧電池，故障仍然未能排除。

故障分析與排除：在呼吸機(jī)送氣端外接氧氣濃度檢測(cè)儀，分別設(shè)置不同的氧氣濃度值，發(fā)現(xiàn)氧氣濃度檢測(cè)儀上的顯示值和呼吸機(jī)的測(cè)量值相一致，而比呼吸機(jī)氧氣濃度的設(shè)置值低了10%左右。

由以上可判斷，該故障是由于呼吸機(jī)氧氣濃度配比低而導(dǎo)致，也就是說(shuō)，呼吸機(jī)送氣端的氧氣濃度值低于設(shè)置值，而呼吸機(jī)氧氣濃度監(jiān)測(cè)正常。與其他有創(chuàng)呼吸機(jī)一樣，Evita系列呼吸機(jī)能提供精確的潮氣量、氧濃度值，這些都是由核心部件“空氧混合器”去完成的。它由兩個(gè)互相平衡且在物理結(jié)構(gòu)上完全相間的插裝式高壓伺服閥組成，采用電子控制技術(shù)，通過(guò)控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成電磁桿的位移量來(lái)調(diào)節(jié)高壓伺服閥（HPSV）的開(kāi)關(guān)，從而控制空氣和氧氣的比例以及送氣量。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖1所示。由于高壓伺服閥內(nèi)部采用硬度高且耐磨的紅寶石作為閥球，因此也被稱(chēng)為紅寶石閥[2]。

圖1.Evita系列紅寶石閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)

綜合以上診斷，問(wèn)題很大可能出在紅寶石閥上。關(guān)閉呼吸機(jī)主機(jī)電源，切斷氧氣源供應(yīng)，提供中心供空氣，將連接吸氣端口的管道插入水中，發(fā)現(xiàn)有氣泡間斷冒出；重新接上氧氣源，切斷空氣源，再將連接吸氣端口的管道插入水中，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)氣泡[3]。重新接上呼吸機(jī)主機(jī)電源，在只連接氧氣源的情況下，設(shè)置100%純氧的供氣參數(shù)，呼吸機(jī)報(bào)警消失。這時(shí)在送氣端外接氧氣濃度檢測(cè)儀，結(jié)果顯示值與呼吸機(jī)測(cè)量值相一致，均為100%，處于正常的工作狀態(tài)。由此證明，該呼吸機(jī)紅寶石閥氧氣模塊密封性良好，而空氣模塊漏氣，從而導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)，送氣端氧氣濃度配比偏低。由于設(shè)備使用不足一年，還在保修期內(nèi)，通知廠家免費(fèi)更換空氣模塊，報(bào)警消失，并作設(shè)備全面自檢、密封性檢查、氧濃度檢測(cè)和潮氣量檢測(cè)，均通過(guò)，故障排除，設(shè)備重新投入正常使用。

2.故障二

故障現(xiàn)象：呼吸機(jī)出現(xiàn)“氧濃度監(jiān)測(cè)失靈”報(bào)警。作標(biāo)定，沒(méi)有通過(guò)，更換新氧電池；再作標(biāo)定，提示通過(guò)。但設(shè)置好參數(shù)，接上模擬肺后，出現(xiàn)“氧濃度高”報(bào)警。

故障分析與排除：根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，“氧濃度監(jiān)測(cè)失靈”報(bào)警一般可通過(guò)更換氧電池去解決，為了再次確認(rèn)，將旁邊一臺(tái)空置完好的Evtia呼吸機(jī)氧電池與這臺(tái)故障機(jī)對(duì)換，故障現(xiàn)象沒(méi)有發(fā)生轉(zhuǎn)移，這臺(tái)故障機(jī)報(bào)警依舊，由此可判定新?lián)Q上去的氧電池是完好的。將兩臺(tái)機(jī)的氧電池還原，在故障機(jī)的送氣端外接氧濃度檢測(cè)儀，分別設(shè)置不同的氧濃度值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)設(shè)置的氧濃度值與檢測(cè)儀上的測(cè)量值相一致，而比呼吸機(jī)上的監(jiān)測(cè)顯示值低15%左右。由此可判斷，“氧濃度高”報(bào)警是由于該呼吸機(jī)氧濃度監(jiān)測(cè)故障所致，而與氧濃度配比無(wú)關(guān)。翻看保養(yǎng)維修記錄，該呼吸機(jī)使用一年半，氧濃度參數(shù)一直正常，這是第一次更換氧電池，屬于正常損耗周期，考慮到呼吸機(jī)氧濃度監(jiān)測(cè)出錯(cuò)除了與設(shè)備自身監(jiān)測(cè)出現(xiàn)故障有關(guān)外，還可能與氧電池校準(zhǔn)過(guò)程中出現(xiàn)偏差有關(guān)。查看Evita呼吸機(jī)內(nèi)部氣路結(jié)構(gòu)圖（如圖2所示），分析其氧電池標(biāo)定過(guò)程：氣體進(jìn)氣模塊中高壓氧氣、空氣經(jīng)減壓閥DRI.1、DRI.2減壓至電磁閥Yl.1，它為三位兩通閥，正常工作時(shí)空氣通路打開(kāi)，作為氣路動(dòng)力氣源[4]。氧電池標(biāo)定啟動(dòng)時(shí)，電磁閥Yl.1氧氣通路打開(kāi)，電磁閥Yl.2打開(kāi)，0.4L/min純氧經(jīng)過(guò)氣阻RI.3，其中一路將氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥Y3.2打開(kāi)（正常工作時(shí)Y3.2關(guān)閉），而另一路純氧經(jīng)氧定標(biāo)閥Y3.3中的氣阻R3.1后流量為遞減為0.25L/min再流向氧電池，并同時(shí)使氧定標(biāo)閥內(nèi)的工型膜片向下運(yùn)動(dòng)將氧電池與通向患者氣道的氣體（患者吸入氣流）隔絕。0.25L/min的純氧再經(jīng)氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥Y3.2排出。由此可見(jiàn)，在上面氧電池校準(zhǔn)中，采用上限100%校準(zhǔn)，也就是說(shuō)，不需要兩點(diǎn)校準(zhǔn)（空氣和純氧），只需用純氧校準(zhǔn)，通過(guò)的純氧，轉(zhuǎn)換出電信號(hào)對(duì)應(yīng)于100%純氧，進(jìn)行氧標(biāo)定。針對(duì)此特點(diǎn)，為了確定是否標(biāo)定過(guò)程出問(wèn)題，切斷空氣源供應(yīng)，在只供純氧的狀態(tài)下，對(duì)氧電池進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定通過(guò)后，重新接上空氣源，開(kāi)啟呼吸機(jī)，連接模擬肺，報(bào)警消失。再在送氣端連接氧濃度檢測(cè)儀，分別設(shè)置不同的氧濃度值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)設(shè)置值、呼吸機(jī)監(jiān)測(cè)值與氧濃度檢測(cè)儀上的顯示值相一致，設(shè)備處于正常的工作狀態(tài)。這時(shí)，在連接空氣源的情況下，再作一次氧電池標(biāo)定，標(biāo)定通過(guò)后，重新設(shè)置參數(shù)，接上模擬肺后，“氧濃度高”報(bào)警重現(xiàn)。

圖2.Evita呼吸機(jī)內(nèi)部氣路結(jié)構(gòu)圖

圖3.吸入模塊

圖4.密封膜片

由此可推測(cè)出，該故障是由于氧電池在校準(zhǔn)過(guò)程中混入了空氣，才導(dǎo)致出現(xiàn)氧濃度高報(bào)警。而Evita系列呼吸機(jī)氧濃度監(jiān)測(cè)和標(biāo)定的核心部件在呼吸機(jī)送氣前端的吸氣模塊上，將其卸出來(lái)，如圖3所示。拆開(kāi)內(nèi)部，細(xì)心檢查其組成結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)工型膜片中的黑色密封膜片有裂紋、破損，如圖4所示。而該膜片正是用于在氧電池標(biāo)定過(guò)程中，用于隔離空氣，使純氧在密封的通道中通過(guò)用于校準(zhǔn)。該呼吸機(jī)已過(guò)保修期，自行購(gòu)買(mǎi)更換新膜片，在接上空氣源和氧氣源的狀態(tài)下，對(duì)氧電池重新校準(zhǔn)，待通過(guò)后，檢測(cè)氧濃度、潮氣量等參數(shù)均正常，報(bào)警消失，故障排除。最后對(duì)該呼吸機(jī)進(jìn)行設(shè)備全面自檢和氣密性檢測(cè)，均通過(guò)，設(shè)備處于完好狀態(tài)，可投入臨床使用。

3.故障三

故障現(xiàn)象：呼吸機(jī)出現(xiàn)“氧濃度低”報(bào)警。作氧電池標(biāo)定，提示通過(guò)，但報(bào)警如前。更換一塊確定完好的氧電池，問(wèn)題依然存在。

故障分析與排除：可見(jiàn)，故障不出在氧電池上，重新裝回原來(lái)的氧電池，在呼吸機(jī)送氣端外接氧濃度檢測(cè)儀，分別設(shè)置不同的氧濃度值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)呼吸機(jī)設(shè)置的氧濃度值與檢測(cè)儀上測(cè)量值相一致，而比呼吸機(jī)上的監(jiān)測(cè)顯示值高5%左右。由此可判斷，“氧濃度低”報(bào)警是由于該呼吸機(jī)氧濃度監(jiān)測(cè)故障所致，而與氧濃度配比無(wú)關(guān)。與其他采用電化學(xué)氧電池監(jiān)測(cè)氧濃度的呼吸機(jī)一樣，Evita系列呼吸機(jī)將引起氧濃度變化的化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)主電路板進(jìn)行濾波、前置放大等處理后，在屏幕上顯示。完成該檢測(cè)的核心部件也在吸入模塊上，如圖3所示，它由四部分組成：氧電池、氧電池蓋板（如圖5所示）、與主控板連接的排線(xiàn)以及包括工型膜片等配件在內(nèi)的氣路部分。氧電池經(jīng)上面驗(yàn)證完好，現(xiàn)在嘗試與旁邊正常的呼吸機(jī)對(duì)調(diào)氧電池蓋板，結(jié)果故障沒(méi)有發(fā)生轉(zhuǎn)移，證明原氧電池蓋板也是完好的。還原后，用萬(wàn)用表測(cè)量與主控板相連接的排線(xiàn)，該排線(xiàn)包括了四條小線(xiàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中綠色小線(xiàn)電阻值偏大，為5Ω，其余三條小線(xiàn)約為0Ω。將排線(xiàn)從氣路部分拆出來(lái)（見(jiàn)圖6），發(fā)現(xiàn)綠色小線(xiàn)焊接點(diǎn)部分有氧化，導(dǎo)致接觸不良，阻值偏大。該設(shè)備使用三年多，已在保修期外，可向廠家更換配件，但費(fèi)用較高。嘗試自行修復(fù)，將排線(xiàn)各個(gè)焊錫點(diǎn)重新焊接，再分別測(cè)量，均處于連通狀態(tài)，重新接上，對(duì)氧電池重新校準(zhǔn)，待通過(guò)后，檢測(cè)氧濃度、潮氣量等參數(shù)都正常，報(bào)警消失，故障排除。最后對(duì)該呼吸機(jī)進(jìn)行設(shè)備全面自檢和氣密性檢測(cè)，均通過(guò)，設(shè)備處于完好狀態(tài)，可投入臨床使用。

圖5.氧電池蓋板

圖6.連接排線(xiàn)

4.討論

紅寶石閥是Evita系列呼吸機(jī)的核心部件，具有精準(zhǔn)度高、耐用等優(yōu)點(diǎn)，故障率極低，日常最常碰到的故障就是密封不全，導(dǎo)致漏氣，一些經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)工人員，也嘗試自行拆開(kāi)進(jìn)行修復(fù)。但無(wú)論是修復(fù)還是更換新的紅寶石閥后，都必須對(duì)呼吸機(jī)進(jìn)行全面自檢、密封性檢測(cè)以及對(duì)氧濃度、潮氣量等參數(shù)監(jiān)測(cè)，確保都通過(guò)后，方可投入臨床使用；采用上限100%純氧校準(zhǔn)是Evita系列呼吸機(jī)的一大特點(diǎn)，了解其技術(shù)和工作原理是解決很多故障問(wèn)題的關(guān)鍵。